浅析双齿辊破碎机设计 邓亚灵

浅析双齿辊破碎机设计邓亚灵

发表时间：2018-03-20T11:24:06.273Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：邓亚灵[导读] 摘要：双齿辊破碎机是大型破碎站的主要设备，加之我国煤炭、矿山的大型化发展，以大型破碎站为关键设备的开采工艺得到广泛应用，双齿辊破碎机的重要性越来越受到重视，与其他破碎机相比具有很多优点，本文通过双齿辊破碎机进行简单概括，为双齿辊破碎机的设计提出了几点建议。

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摘要：双齿辊破碎机是大型破碎站的主要设备，加之我国煤炭、矿山的大型化发展，以大型破碎站为关键设备的开采工艺得到广泛应用，双齿辊破碎机的重要性越来越受到重视，与其他破碎机相比具有很多优点，本文通过双齿辊破碎机进行简单概括，为双齿辊破碎机的设计提出了几点建议。

关键词：双齿辊；破碎机；设计

前言

目前工业上都是用机械力来破碎矿石，随着我国冶金矿山向大型化发展，破碎机在选矿工业中占据越来越重要的地位，但是目前破碎费用相当高，占全部选矿费用的40%以上，因此，提高破碎生产率，降低破碎功率消耗有着重要意义，本文研究的双齿辊破碎机具有生产能力高、破碎功耗小、结构紧凑、体积小、对物料的过粉碎率低等特点。

1 双齿辊破碎机破碎机理

双齿辊破碎机的主要工作部件为两个平行安装的齿辊，每个齿辊沿轴向布置一定数量的齿环，齿环上均布有若干破碎齿，这些破碎齿在齿辊轴向上是螺旋布置的，旋转运动的齿辊遇到大块物料，首先对其进行冲击剪切，接着进行挤压破碎，破碎齿的螺旋布置迫使物料翻转，等待被破碎齿继续破碎，被粗碎后的物料由于包容体积逐渐变小，而被强行破碎，破碎后的物料从齿隙间漏下，由于旋转的破碎齿形成格筛把合格的物料排出，因此，破碎后的物料粒度匀整，不会产生过大粒度，而且双齿辊破碎机会使有合格粒度的物料在机器中很快被排除，不收到破碎作用，从而提高破碎机的破碎效率。

2 双齿辊破碎机的设计分析

辊式破碎机按辊子的数目可分为单辊、双辊和多辊几种类型，下图1为2PG双齿辊破碎机。

图2 破碎机工作原理图

如图所示，两个圆辊1、2相向旋转，物料3进入两个辊子之间，由于摩擦力的作用，物料被带入两辊之间的破碎空间，受挤压而被破碎，破碎产品在自重作用下，从两辊之间的间隙处排出，两辊之间的距离是由可动轴承5进行调整。调整辊距时，固定轴承4在原处保持不动，通过调节可动轴承5的移动来决定两辊之间的距离，也即破碎产品的最大粒度，弹簧6可以在机器工作的时候起到保护作用。

2.2破碎机按照工作原理和结构特征划分 2.2.1鄂式破碎机：当可动鄂板摆动周期性地靠近固定鄂板时，对破碎腔中的矿石产生挤压作用而进行破碎。

2.2.2旋回破碎机和圆锥破碎机：由两个几乎同心的圆锥体，固定的外圆锥和可动的内圆锥组成破碎腔，内圆锥以一定的偏心半径绕外圆锥中心线做偏心运动，矿石在两椎体之间受挤压、折断作用而破碎。

2.2.3辊式破碎机：矿石处在两个平行的圆柱形相向转动辊子之间，靠矿石与辊的摩擦力将矿石咬入辊子之间受挤压或受劈裂和挤压而破碎。

经过对比，双齿辊破碎机有以下优点：（1）结构简单，维护方便。

（2）外形尺寸小，重量轻。

（3）生产能力高，能耗低。

（4）工作受力均为内力，为简化基础设计创造了条件，更适合移动破碎站选用。

（5）产品粒度均匀。

（6）安全保护可靠。

（7）特殊情况下可直接起动，对电网冲击很小。

3 双齿辊破碎机破碎能力计算

双齿辊破碎机具有强制排出特性，其处理功能近似等于其通过能力，生产能力计算方法是：破碎机的生产能力等于将辊齿看作物料时单位时间内通过两辊间的物料总体积减去所有辊齿所占的体积。下式（1）中Q为破碎机的破碎能力，K为物料的填充系数，V1为将辊齿看作是物料时单位时间内通过两齿辊之间物料的总体积，V2为单位时间内通过两辊之间的所有辊齿的体积。图3为体积计算简图。

式中：V3—将辊齿当成物料时，单位时间内通过AB区间的物料体积；V4—将辊齿当成物料时，单位时间内通过BO区间的物料体积，w—角速度，l—辊轴有效长度，a—辊轴中心距，D1—辊齿大径，R—辊轴半径。

4 双齿辊破碎机功率计算

破碎机功率计算一般是以破碎理论为依据，从理论上阐明物料粉碎过程的输入与破碎前后物料潜能变化之间的关系，从而明确输入功德消耗量。实际计算发现以裂纹学说为依据的功指数计算法是指导设计的最行之有效的方法。粉碎物料消耗的能量与物料产生的裂缝长度成正比，而裂缝又与物料径粒的平方根成反比，经数学诱导，得出物料破碎所消耗的功W为式8，

式中K为调整系数，中碎时K值取1，双齿辊破碎机在实际破碎过程中，满足出料粒度要求的物料可不经过破碎直接排除，所以实际消耗功率需要在计算值得基础上考虑实际情况以及通过经验作适当调整。

5 结论

双齿辊破碎机是一种新型的节能、高效破碎机，其工作原理突破了传统破碎理论，带来系列综合性能优点，对于双齿辊破碎机的设计，我们应该充分了解破碎机的工作原理和结构特点，对破碎机进行动力学分析、结构分析，同时要对电动机进行计算、选择和验算，对减速器进行一定的设计、选择，对破碎机的主要工作主轴进行结构自计、轴径的设计并对其进行危险截面的校对。

参考文献

[1]边小雷.衬板参数对球磨机工作性能影响的离散元仿真与实验研究[D].吉林大学.2017.

[2]侯亚娟.基于离散元与有限元耦合的大型球磨机衬板性能研究[D].吉林大学.2015.

[3]方杰.破碎机内衬板耐磨性的计算机模拟与优化[D].东北大学.2011.

[4]刘波.基于三维离散单元法的球磨机衬板提升条研究[D].昆明理工大学.2008.